Improving detection accuracy of cultural heritage pests based on mathematical models and nondestructive evaluation methods
| Project/Area Number |
22K13244
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 03060:Cultural assets study-related
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| Research Institution | Kyushu National Museum |
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Principal Investigator |
渡辺 祐基 独立行政法人国立文化財機構九州国立博物館, 学芸部博物館科学課, 研究員 (20825583)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ニュウハクシミ / 生活史 / 行動解析 / オオナガシバンムシ / X線CT / ケブトヒラタキクイムシ / アコースティック・エミッション / 文化財害虫 / 総合的有害生物管理（IPM） / 個体群動態 / 非破壊評価 / 博物館 |
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| Outline of Research at the Start |
文化財を管理する博物館等においては、総合的有害生物管理（IPM）によって害虫被害を予防することが求められる。しかし、文化財害虫の発見に通常使用されるトラップ調査や目視点検のみでは、展示・収蔵エリア内の害虫生息個体数の実数を正確に把握することや、文化財内部で被害を及ぼしている害虫を検出することが困難である。本研究では、博物館や文化財における害虫の検出精度を向上し、文化財IPMの効果を増強することを目指す。そのために、文化財害虫の食害および行動の数理モデルに基づき、トラップ捕獲数から個体数を推定する手法を確立すること、ならびに文化財内部の害虫の非破壊検出手法を開発することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、博物館や文化財における害虫の検出精度向上によって、従来よりも実効的な文化財IPM体制を提案することを目指す。目標達成のため、本年度は、ニュウハクシミの生活史の解明、行動特性の解析手法の検討、および薬剤を用いた対策手法の効果検証を行った。
ニュウハクシミ（Ctenolepisma calvum）とは、紙を中心に食害するシミ類の一種で、近年まで日本国内では未記録種であったものの、既に国内の広範囲に分布を拡大している可能性もある。本種の屋内環境における生活史に関して、産卵は4月から11月にかけて行われ、6月上旬がピークであり、卵期間は通常約2ヶ月であること、孵化後約1年経ち、10齢または11齢になると産卵を開始すること、産卵は年に複数回行われ、1回につき約10個またはそれ以上の卵を産むこと、雌のみで単為生殖が可能であることなどを明らかにした。上記成果は国際誌に掲載された。
また、本種の対策の一手法として、薬剤を壁際へ噴霧する処置の有効性を検証した。本種が発生している屋外に独立した機械室の現場において、残光性のあるピレスロイド系薬剤（乳剤）を壁際に細く噴霧した結果、トラップ捕獲数および目視で発見した死骸数が大幅に減少した。
さらに、本種の歩行パターンを解析する手法を検討した。ニュウハクシミ1頭が長方形の容器内で歩行する様子をビデオカメラで撮影し、得られた動画を個体追跡ソフトウェアで処理することで、個体の軌跡を抽出できた。この手法を用いて、本種を含む歩行性文化財害虫の歩行距離、接触走性（壁沿いに歩く性質）、およびこれらに及ぼす明暗の影響などを評価できることが示された。
上記の他、木製文化財に被害を及ぼすオオナガシバンムシについて、幼虫の木材内部における行動や蛹化・羽化の過程をX線CTによって観察した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、近年文化財分野で問題となってきているニュウハクシミを中心に、その総合的管理に必要な知見を基礎・応用の両側面から得ることができた。ニュウハクシミに関する研究成果は、研究成果を学術誌にて論文として公表したり、学会発表を行ったりでき、概ね予定通り進めることができた。一方で、オオナガシバンムシに関する研究については、共同研究者との協議や研究成果の取りまとめが多少遅れており、全体としてやや遅れていると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、本年度検討した文化財害虫の歩行・移動パターンの解析手法を用いてニュウハクシミの様々な条件下における行動特性を明らかにする。また、ニュウハクシミの発生現場において、個体数や体サイズ構成の季節変化を調査する。さらに、オオナガシバンムシの成長、蛹化、羽化のX線CTによる観察結果を取りまとめ論文として投稿する。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
